[發(fā)明專利]半導體裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810372654.5
• 申請日: 2011-10-21
• 公開（公告）號: CN108666273B
• 公開（公告）日: 2023-01-17
• 發(fā)明（設計）人: 松本光市
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: H01L21/8238
• 分類號: H01L21/8238;H01L29/49;H01L21/336
• 代理公司: 北京信慧永光知識產權代理有限責任公司 11290
• 代理人: 李晗;曹正建

1.一種半導體裝置，其包括第一晶體管和第二晶體管，

所述第一晶體管和所述第二晶體管每一者均包括：(i)具有溝道區(qū)域的鰭；(ii)包括多個金屬層的金屬柵極電極，所述金屬柵極電極覆蓋所述鰭的所述溝道區(qū)域，并具有沿著所述鰭在相對方向上面對的側壁；(iii)兩個外絕緣層，所述兩個外絕緣層布置在所述金屬柵極電極的相對側上，使得每一所述外絕緣層鄰近各自的所述側壁；以及(iv)兩個內絕緣層，每一所述內絕緣層布置在所述外絕緣層的各者和所述金屬柵極電極的相應一個所述側壁之間，

其中，所述第一晶體管為第一導電型，所述第二晶體管為第二導電型，所述第二導電型不同于所述第一導電型，且所述第一晶體管的所述金屬柵極電極的一個所述側壁與所述兩個外絕緣層中的鄰近所述側壁的一者之間的距離大于所述第二晶體管的所述金屬柵極電極的所述側壁與鄰近所述側壁的所述外絕緣層之間的距離，

其中，所述內絕緣層被形成得直至高于所述鰭的上部的位置，且

其中，所述第一晶體管的所述兩個外絕緣層之間在柵極縱向方向上的距離等于所述第二晶體管的所述兩個外絕緣層之間在所述柵極縱向方向上的距離。

2.根據權利要求1所述的半導體裝置，進一步包括：鄰接所述外絕緣層的層間絕緣層。

3.根據權利要求1所述的半導體裝置，其中，所述第一晶體管的所述內絕緣層和所述外絕緣層中的每一者由單層形成。

4.根據權利要求1所述的半導體裝置，其中，所述多個金屬層至少包括第一金屬層和第二金屬層，且所述第一金屬層包括W。

5.根據權利要求4所述的半導體裝置，其中，所述第二金屬層至少包含鈦(Ti)、鋁(Al)以及碳(C)。

6.根據權利要求4所述的半導體裝置，其中，所述第一晶體管的所述金屬柵極電極進一步包括第三金屬層，且所述第三金屬層包含TiN。

7.根據權利要求6所述的半導體裝置，其中，所述第一金屬層為埋置金屬層。

8.根據權利要求7所述的半導體裝置，其中，所述內絕緣層至少包含硅(Si)和氧(O)。

9.根據權利要求1所述的半導體裝置，其中，所述第一晶體管的所述兩個外絕緣層中的每一者包含多層；且所述第二晶體管的所述兩個外絕緣層中的每一者包含多層。

10.根據權利要求9所述的半導體裝置，其進一步包括：附加絕緣膜，所述附加絕緣膜位于所述兩個外絕緣層和所述金屬柵極電極的所述側壁之間，其中所述附加絕緣膜包含HfO、HfSiO、LaO、ZrO、ZrSiO、TaO、TiO、BaSrTiO、BaTiO、StTiO、YO、AlO或PbScTaO的組合物。

11.根據權利要求1所述的半導體裝置，其中，在所述第一晶體管中，所述金屬柵極電極的所述側壁中的第一側壁與鄰近所述側壁的所述第一側壁的所述外絕緣層之間的距離在所述側壁的所述第一側壁的頂部處的大小小于該距離在所述側壁的所述第一側壁的底部處的大小。

12.根據權利要求11所述的半導體裝置，其中，所述第一晶體管的所述金屬柵極電極的頂部布置為高于所述第一晶體管的所述內絕緣層的頂部。

13.根據權利要求12所述的半導體裝置，其中，所述第一晶體管的所述外絕緣層的高度至少為所述第一晶體管的所述鰭的高度的兩倍。

14.根據權利要求5所述的半導體裝置，其中，所述第一晶體管中的所述第二金屬層和所述第二晶體管中的所述第二金屬層在相同沉積步驟中被沉積。

15.根據權利要求6所述的半導體裝置，其中，所述第一金屬層、所述第二金屬層和所述第三金屬層依次布置在所述第一晶體管中。